Determinazione dell’amplificazione dei carichi random su un payload satellitare in funzione dell’interfaccia meccanica

Nel settore aerospaziale, sia aeronautico sia spaziale, tutti i componenti sono soggetti a vibrazioni. Esse in natura sono casuali, cioè l’ampiezza e la frequenza di tali segnali non sono determinate. Per questo motivo, quando è necessario e possibile, le strutture devono essere sottoposte a test per carichi di tipo random che vanno a qualificarle per determinate applicazioni. In questa tesi il componente simula una interfaccia meccanica tra un satellite ed un suo payload, esso sarà sottoposto a vibrazioni durante la fase di lancio, per questo è necessario fare delle simulazioni per verificare il comportamento ai carichi random delle varie strutture proposte per poi valutare quali delle seguenti ha senso sviluppare nella realtà e testarle in modo da validare anche il modello in Ansys. Il profilo random sia su Ansys sia durante i test deve soddisfare le linee guida presenti sul NASA GEVS riguardanti i payload con peso minore di 22.7 kg e che vengono portati in orbita da lanciatori ELV (Expendable Lauch Vehicle). Le simulazioni sono state svolte su varie interfacce meccaniche sul software Ansys importando i CAD con i relativi materiali, sono stati definiti i contatti tra le superfici e calcolate le tensioni dovute al precarico delle viti scelte. Successivamente è stata svolta un’analisi modale per calcolare le frequenze naturali e visualizzare i rispettivi modi di vibrare. Infine viene applicato il profilo random sui tre assi per calcolare le risposte in frequenza delle strutture sia sugli assi diretti sia su quelli incrociati (xx, xy, xz, yy, yx…). Facendo il rapporto tra PSD output e PSD input troviamo le amplificazioni che saranno confrontate con quelle calcolate valutando gli RMS delle PSD.